Yakın Uzay Kullanımının Harekâta Etkileri Effects of

Yakın Uzay Kullanımının Harekâta Etkileri Effects of

UHAT-2015 / III. Ulusal Havacılık Teknolojisi ve Uygulamaları Kongresi
23-24 Ekim 2015 Konak – İZMİR
Yakın Uzay Kullanımının Harekâta Etkileri
Effects of Near Space Employment on Operations
Abdullah Kural1
ABSTRACT:
Near space is defined as the atmospheric region between 20 km and the lower boundary of space which is
100 km. The lower boundary of this region is constrained with the internationally accepted upper limit of
controlled airspace which is 65,000 feet. In this region air is too thin to support flying of an aircraft and
gravity is too strong to sustain satellites in orbit. The near space region is neglected till last years regardless
of the fact that its great deal of its benefits. With the abilities given by using near space vehicles, a gap
between satellites and airplanes is planning to be filled for both communication and ISR (Intelligence,
Surveillance, and Reconnaissance) capabilities. Near space vehicles, which are not constrained such as fuel
consumption or orbital mechanics, offer some advantages compared to Low Earth Orbit satellites and
aircrafts. Near space vehicles which are cost-effective in comparison with satellites may cause serious
changes in space applications. Besides, air forces can significantly increase the performance of their
communication and surveillance capabilities with the use of air space vehicles during the operations.
Among the available near space activities, airship activities are close to the forefront. These crafts operate
with lighter than air gases. They provide buoyancy by these gases. These aircrafts are routed through
propulsion systems and wind. They are not exposed to orbital mechanics.
By evaluating the effects of use of near space region on operation, continuity, positive effects of the ISR
(Intelligence, Surveillance, and Reconnaissance) capability, communication capabilities and enlarging
coverage features come to the forefront. It provides ease of access with a decrease in communication
distance. Near space aircrafts make it possible to obtain high-resolution imaging values which are very close
to values of airplane imaging values. Being under the ionosphere layer, durability, low cost, flexibility
features remaining constant over the station are some of the unique benefits of the near space platforms.
At the same time the detection is very difficult with low radar cross section of the existing air defense
umbrella that flies above. And also, flying with low speeds also makes the near space-crafts hard to detect.
Besides, acquisition of near space capabilities is a requirement for the provision of awareness during the
war. In addition to advanced communication systems, near space-crafts are able to make an important
contribution to a force during air and ground elements.
The goal of this paper is to evaluate the potential effects of near space vehicles on future operations. In this
paper there is a literature review for a basic understanding for the technology of its vehicles, the
environment of and the potential benefits of near space region.
Key Words: Near space, lighter than air (LTA), balloons, airships.
1
Hava Harp Akademisi, [email protected]
247
UHAT-2015 / III. Ulusal Havacılık Teknolojisi ve Uygulamaları Kongresi
23-24 Ekim 2015 Konak – İZMİR
ÖZET:
Yakın uzay, 20 km ile uzayın alt sınırı olan 100 km mesafeleri arasındaki bölge olarak tanımlanmaktadır. Alt
sınırı uluslararası kontrollü hava sahası olan 60,000 feet ile sınırlanmıştır. Bu sahada atmosfer yoğunluğu
uçakların uçamayacağı kadar ince ve yerçekimi uyduların yörüngede kalamayacağı kadar kuvvetlidir. Yakın
uzay bölgesi birçok faydasına rağmen son birkaç yıla kadar ihmal edilmiştir. Yakın uzay araçlarının
sağlayacağı yetenekler sayesinde, iletişim, istihbarat, keşif ve gözetleme yetenekleri açısından uydular ile
uçaklar arasındaki boşluğun doldurulacağı düşünülmektedir. Yakın uzay araçlarının, yörünge mekaniği ya da
yakıt tüketimi gibi kısıtlamaları olmadığı için, alçak dünya yörünge (LEO) uyduları ve uçaklara göre bazı
avantajlar sunmaktadır. Hava gemileri daha kısa iletim mesafeleri, harekât alanını daha kısa mesafelerde
gözetleme ve yer hedeflerini takip gibi avantajları ile uyduları yedekleyebilir, uydu işlevini yerine getirebilir.
Uydulardan maliyet olarak çok daha uygun olan yakın uzay hava araçları, uzay uygulamalarında ciddi
değişikliklere sebep olabilir. Bununla birlikte harp esnasında yakın uzay araçlarının kullanımı ile iletişim ve
gözetleme kabiliyetleri kuvvet performanslarını önemli ölçüde arttırabilir.
Mevcut yakın uzay faaliyetleri incelendiğinde hava gemilerinin ön plana çıktığı görülmektedir. Bu araçlar
havadan daha hafif gazlar ile çalışırlar ve kaldırma kuvvetini bu gazlar vasıtasıyla sağlarlar. İtki sistemleri ve
rüzgârdan faydalanarak yönlendirilirler. Yörünge mekaniği kısıtlamalarına maruz kalmazlar.
Yakın uzay kullanımının harekâta etkileri değerlendirildiğinde yakın uzay araçlarının süreklilik, istihbarat,
keşif ve gözetleme kabiliyetlerine olan pozitif etkisi, iletişim kabiliyetini iyileştirmesi ve kapsama alanının
genişliği özellikleri ön plana çıkmaktadır. İletişim mesafelerindeki azalma ile erişim kolaylığı sağlamaktadır.
Yakın uzay araçları yüksek çözünürlüklü görüntüleme ile bir uçağa çok yakın değerlerde görüntü elde
edilmesini mümkün kılmaktadır. İyonosferin altında oluşu, süreklilik, düşük maliyet, esneklik, istasyon
üzerinde sabit kalma gibi faydaları yakın uzay platformlarının eşsiz faydalarından bazılarıdır. Aynı zamanda
düşük radar kesit alanı ile tespit edilmesi oldukça zordur ki mevcut hava savunma şemsiyesinin üzerinde
uçmaktadır. Çok düşük süratlerde uçması tespit edilmesini zorlaştıran bir diğer etkendir.
Bununla birlikte yakın uzay yeteneklerinin kazanılması harp esnasında farkındalığın sağlanması için bir
gerekliliktir. Gelişmiş haberleşme sistemlerinin yanında uydular, uçaklar ve yer unsurları arasında röle
yapabilme imkânı harp esnasında bir kuvvete önemli katkılar sağlayabilir.
Bu makalenin amacı, yakın uzay kullanımının geleceğin harekât ortamına etkilerinin değerlendirilmesidir. Bu
makalede yakın uzay araçlarının teknolojisi, yakın uzay çevresi ve potansiyel faydalarının temel düzeyde
anlaşılması için literatür taraması yapılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Yakın uzay, havadan daha hafif hava araçları, balonlar, hava gemileri
248
1. GİRİŞ:
Yakın uzay, 20 km (65,000 feet) ile 100 km arasındaki atmosferik bölge olarak tanımlanmaktadır (Wang,
2011). Yakın uzayın alt sınırı olan 65,000 feet, Uluslararası Sivil Havacılık Organizasyonu’nun (International
Civil Aviation Organization-ICAO) ticari hava sahası sınırı olan 60,000 feet üzerinde olması için belirlenmiştir.
Üst tavanı olan 100 km (325,000 feet) ise uzayın alt sınırı olan ve “Karman Hattı” (Karman Line) olarak
adlandırılan hattır (Cottingham, 2010)(Tomme B. E., 2005). Dr. S. Sanz Fernández de Córdoba tarafından bu
hat, dünyanın atmosferi ile uzay arasındaki sınır olarak tanımlanmıştır. Uluslararası standart belirleme ve
kayıt etme görevini yürüten Uluslararası Havacılık Federasyonu (Fédération Aéronautique InternationaleFAI) tarafından bu tanım kabul edilmiştir (Córdoba). Yakın uzay tanımında üst irtifası uzayın alt sınırına
ulaşmasına rağmen tüm irtifalarında görevlerin yapılabileceği söylenemez. Ancak uzun vadede 36,6 km
(120,000 feet) altında rahatlıkla varlık gösterilebileceği düşünülmektedir (Tomme B. E., 2005).
Uzay faaliyetlerinin tarihsel açıdan analizleri uzay faaliyetlerine yaklaşımının ilk olarak platform odaklı
olduğunu göstermektedir. Uzay faaliyetlerinin başlangıcından itibaren platformların uzaya daha kısa sürede
ve daha düşük maliyetli bir şekilde fırlatmanın yolları araştırılmıştır. Ancak daha sonra bugüne kadar göz ardı
edilmiş olan “Yakın Uzay” fikri benimsenmiştir. Bu istismarın sebebi olan platform odaklı yaklaşımdan artık
etki odaklı bir yaklaşıma geçilmektedir (Stephens, 2005).
Yakın uzay araçları yörünge mekaniği ya da yakıt tüketimi ile kısıtlanmadığı için, alçak dünya yörünge (LEO)
uyduları ve uçaklara göre bazı avantajlar sunmaktadır. Bu avantajlar yakın uzay kullanımını cazip kılmaktadır
(Wang, 2011).
Harekâta yeni bir boyut kazandıracak ve mevcut tehdit algısını değiştirecek nitelikteki yakın uzay bölgesinin
kullanımı hakkında henüz ülkemizde yeterli durumsal farkındalık bulunmamaktadır. Aynı zamanda akademik
çalışmalar da yeterli düzeyde değildir. Bununla birlikte oldukça pahalı teknolojiler gerektiren uzay araçlarına
nispeten daha maliyet etkin olan yakın uzay araçlarının ülkemize sivil ve askeri alanlarda önemli getirileri
olabilir. Bu sebeple araştırma gereksinimi duyduğum yakın uzay kullanımının harekâta etkileri konusu
hakkında; bildirinin ilerleyen bölümlerinde yakın uzayın tanımı, çevresi ve potansiyel faydaları irdelenmiştir.
2. LİTERATÜR TARAMASI:
2.1. Yakın Uzay Tanımı:
Hava kuvvetlerinin ilgi alanı, genel olarak yeryüzünden yer eşzamanlı uzay araçlarının yörüngede döndüğü
22,000 NM mesafeye kadar olan sahadır (Stephens, 2005). Yakın uzay ise uçakların istikrarlı bir uçuşta yeterli
kaldırma kuvvetini oluşturabileceği irtifa ile uyduların yörüngelerinde kalabilmeleri için yerçekiminin çok
kuvvetli olduğu irtifalar arasında kalan uçuşların çok az yapıldığı bir bölgedir (Wang, Near-Space Remote
Sensing Potential and Challanges, 2011). Bunun yanında bu bölge, uyduların yörüngelerinde kalabilmeleri
için atmosferin oldukça yoğun olduğu bir yapıya sahiptir. Bu irtifalar 20 km (12 NM) ile uyduların yörüngede
kalamadığı, uzayın alt sınırı olarak bilinen (Stephens, 2005) ve “Karman Line” olarak adlandırılan 100 km (62
NM) mesafeleridir (Young, Stephanie, & Pancotti, 2009).
Yakın uzay kullanımını hukuk açısından değerlendirecek olursak; Dış Uzay Antlaşmasına göre (Outer Space
Treaty); "Ay ve diğer gök cisimleri dâhil uzay, hiçbir fark gözetilmeksizin, eşitlik esasına bağlı olarak,
uluslararası kanunlar dâhilinde tüm ülkelerin keşif ve kullanımına açık olup bahsi geçen bölgelere erişim
serbesttir." ifadesi yer almaktadır (Treaty on Principles Governing the Activities of States in the Exploration
and Use of Outer Space, 1967). Ancak yakın uzay alanının kullanımı, egemenlik hakkı, faydalanma usulleri vb.
ile ilgili ülkeler arasında bir antlaşma bulunmamaktadır.
253
2.2. Yakın Uzay Çevresi:
Yakın uzay sistemlerinin potansiyelinin kazanıma dönüştürülebilmesi, yakın uzay bölgesinin eşsiz
özelliklerinden dolayı oldukça zordur. Bu alanın fiziksel özellikleri uzaya ve atmosfere nazaran önemli ölçüde
değişiklik gösterir (Young, Stephanie, & Pancotti, 2009).
2.2.1. İyonosfer:
İyonosfer, atmosferin elektromanyetik dalgaları yansıtacak miktarda iyonların ve serbest elektronların
bulunduğu 90 km ile 1000 km arasında kalan kısmıdır (Wikipedia, Ionosphere). Yakın uzay çevresinin en
önemli avantajlarından biri yakın uzay araçlarının iyonosferin altında çalışacak olmasıdır (Jenn).
Bu katmanda gazlar iyon halinde bulunur. Bu yüzden radyo dalgaları çok iyi iletilir (Jenn). Sıcaklık yüksektir,
ancak gazlar çok seyrek olduğu için sıradan bir termometreyle ölçülen sıcaklık düşüktür (Wang, Near-Space
Remote Sensing Potential and Challanges, 2011). Bunun yanında yakın uzay, iletişim ve seyrüsefer
performansını düşüren iyonosferin altındadır. Bu yüzden, iyonosforden kaynaklanan zararlardan uzaktır. Bu
aynı zamanda yakın uzaya son yıllarda duyulan ilginin ve bazı yakın uzay araçları üzerinde çalışılması,
üretilmesi ve istihdam edilmesinin sebebidir (Wang, 2011).
2.2.2. Atmosferik Basınç:
Yakın uzay atmosfer ve uzayda farklı özellikler taşımaktadır (Knoedler, 2005). Yakın uzay irtifalarında
atmosferik basınç önemli ölçüde düşüktür (Young, Stephanie, & Pancotti, 2009). Kimyasal açıdan ise diğer
bölgelerle benzerlik göstermektedir. Örneğin; 65,000 feet irtifadaki atmosfer yoğunluğu deniz seviyesinin
%7,2’sine tekabül etmektedir(Knoedler, 2005). Bu durum bir yakın uzay hava aracının aynı ağırlığı
taşıyabilmesi için kanat bölgesinin normalden çok daha büyük olmasını ya da çok daha hızlı uçmasını
gerektirir (Young, Stephanie, & Pancotti, 2009).
2.2.3. Sıcaklık:
Sıcaklık yaklaşık -83ºC ile -3ºC arasında değişmektedir. Hava araçlarının parçaları ile birlikte itki sistemleri de
bu ortamda kullanılabilecek şekilde tasarlanmalı ya da çalışabileceği atmosfer tabakalarında kullanılmalıdır.
Bunun yanında yakın uzay araçlarında bir haftadan uzun süre bu yakın uzay bölgesinde kalacaklarsa itki
sistemleri için uygun yakıt kullanılmalıdır (Young, Stephanie, & Pancotti, 2009).
2.2.4. Ozon:
Yakın uzayın alt tabakalarında (20vkm) ozon değeri yakın uzayın diğer irtifalarına nispeten maksimum
seviyededir (Young, Stephanie, & Pancotti, 2009). 65.000 feet civarındaki bölgede ozon seviyesinde düşüş
olmaktadır. Plastik materyaller için aşındırıcı nitelikte bir materyal olan ozon, her ne kadar uçaklar için
olmasa da bir aydan fazla bir süre için ozona maruz kalan hava gemileri ve balonlar için tehdit olabilmektedir
(Knoedler, 2005).
2.2.5. Hava Hadiseleri ve Rüzgâr:
Yakın uzayda bulut, fırtına ya da yağış yoktur. Hava yoğunluğu çok düşük olmasına rağmen rüzgâr önemli bir
çevresel faktördür. Yakın uzayda rüzgâr; irtifa, zaman ve konuma göre değişiklik gösterir. Yakın uzayın üst
irtifalarında kayda değer bir rüzgâr bulunmamaktadır. Ancak her ne kadar rüzgârın önemli bir etkisi
olmayacağı düşünülse de beklenmeyen rüzgâr hızlarının yakın uzay hava araçlarının tasarımında manevra
gereksinimleri için göz ardı edilmemesi gerekir (Wang, 2011). Yakın uzay bölgesinde ortalama 10 - 20 knot
civarında rüzgâr şiddeti görülmektedir. Bu rüzgâr şiddeti hava gemilerin bir noktada sabit kalmak için yakıt
gereksinimlerinde göz önünde bulundurulmalıdır (Knoedler, 2005). Rüzgâr şiddeti yakın uzay hava araçları
için önemli bir tasarım faktörüdür.
254
Genellikle yakın uzay irtifalarının alt tabakası olan 20 km mesafelerde hava araçlarının kullanımı fikrinin
savunulması, bu irtifadaki rüzgâr hızının minimum değerde olmasının etkisi büyüktür. 65,000 feet ve üzeri
irtifalar tehlikelerden oldukça uzak ve güneş enerjisinin olduğu bir yörüngede kalmayı mümkün kılan
irtifalardır. Rüzgâr ve türbülansın asgari değerde olduğu bir alan vardır. Bu atmosferde jet akımlarının (jet
stream) üzerinde ve stratosfer tabakasının altında olan bir alandır. Aşağıda Bağdat yakınlarındaki bir
bölgenin üzerinde bir rüzgâr hız profilini gösteren bir şekil bulunmaktadır (Young, Stephanie, & Pancotti,
2009).
Şekil-1: Yakın Uzay - Rüzgâr İlişkisi
Kaynak: (Young, Stephanie, & Pancotti, 2009).
2.3.
Kısıtlamalar ve Dayanıklılık/Hassaslık:
Yüksek irtifa balonları uçakların uçamayacağı irtifaların üzerinde çalışabilmektedirler. Diğer taraftan, yakın
uzay sistemlerinin kendine münhasır bazı teknolojik ve çalışma zorlukları bulunmaktadır. Daha da kötüsü, bu
zorlukların birçoğu bilinmeyenler kategorisindedir (Young, Stephanie, & Pancotti, 2009). Bazı kısıtlamalar;
2.3.1. İtki Sistemleri:
Tasarlanmış olan yakın uzay araçlarında itki kuvvetinin sağlanabilmesi için pervane kullanımı önerilmektedir.
Yakın uzay araçlarının itki sistemleri temel olarak uzayda faaliyetlerini sürdüren uzay araçlarının itki
sistemlerinden düşük ağırlık ve uzun ömürlülük gibi farklı özellikler gerektirmektedir (Young, Stephanie, &
Pancotti, 2009)
2.3.2. Geri Kazanım:
Guzik Gregory’e göre yakın uzay uçuşlarının en önemli avantajlarından biri de, yakın uzay çevresine maruz
kalan faydalı yüklerin geri kazanılıp, tekrar gözden geçirildikten sonra uçuş için tekrar kullanılabilmesidir
(Guzik, 2015). Bu sebeple hava araçlarının yapımı aşamasında, geri kazanım gibi önemli bir problemin
çözülmesi gerekir. Savaşta balonların düşman bölgesine inmeyeceklerinin hiçbir garantisi yoktur.
Geri kazanım iki yolla çözülebilir;
 Yakın uzay faydalı yüklerinin tek kullanımlık yapılması,
 Geri dönüş sistemi icat edilmelidir (Stephens, 2005). Şuan GPS kullanılarak bu sistem üzerinde
çalışılmaktadır.
255
2.3.3. Hacim:
Yakın uzay uçuşlarının fiziksel özellikleri de eşsizdir. Ancak düşünülmesi gereken bir diğer konu yük, hacim ve
geri dönüş ilişkisidir. Fiziksel olarak taşıma kapasitesi hava araçlarının büyüklüklerine bağlıdır. Hacminin
genişlemesi ile birlikte hava aracının geri dönüş zorlukları ortaya çıkmaktadır (Stephens, 2005). Hava gemileri
hacim olarak büyük yapılardadırlar. Örneğin, ISIS (Integrated Sensor is the Structure) hava gemisinin
uzunluğu 450 feet, yani 140 m'dir (Groeger, 2011). Bu durum hava gemilerinin büyük yapılarından dolayı
rüzgârdan kolayca etkilenmelerine sebep olur.
2.3.4. Hava Araçlarının Boyutları:
Yüksek irtifa hava araçlarının önemli potansiyel faydalarının yanında düşünülmesi gereken kritik bir nokta,
daha önceden hacim açısından bu büyüklüklülerde hiç denenmeyen insansız bir hava aracını tasarlamaya ve
uçurmaya teşebbüs edilmesidir (Jamison, Sommer, & Porche, 2005).
2.3.5. Havada Sabit Kalabilme:
Bir diğer uyuşmazlık ise yakın uzayda araçların belirli bir konumda kalma zorluğudur. Bu uyuşmazlık
giderilebilirse balon serileri gönderilerek istenen bölgelerde sürekli iletişim veya ISR kaplamalarının
sağlanması sorunu çözülebilir (Stephens, 2005).
2.3.6. Hava Araçları - Savunma Sistemleri İlişkisi:
Hava gemileri hava savunma sistemlerine karşı savunmasız olacaktır. Hava üstünlüğü düşman bölgesi
civarında hava gemileri için bir ön koşul olacaktır. Uzun mesafe yerden havaya füze ünitelerinin imhası hava
gemilerinin iletişim ve gözetleme dayanıklılığı için muhtemelen gerekli olacaktır.
Ancak, hava gemilerinin hava savunma silahlarının tesirli mesafelerinin üzerine yükselme yeteneği ve yüksek
irtifalarda çalışma kabiliyeti bu platformların operasyon bölgesinde hayatta kalmasına müsaade edebilir.
Buna rağmen çok küçük radar ve termal bir kesit alanına sahip sabit bir platformun tespiti herhangi bir hava
savunma sistemi için bir sorun olacaktır (Jamison, Sommer, & Porche, 2005).
2.3.7. Meteoroloji:
Meteoroloji, eğer hava gemileri güvenilir sensörlerle donatılmış değilse önemli bir risk faktörü olabilir
(Jamison, Sommer, & Porche, 2005).
2.3.8. Alçalış:
Bir hava gemisi kendi hava üssüne alçalırken 5 saatten fazla troposferde olacaktır (Bir hava gemisi ortalama
200 feet/dakika ile alçalabilir). Hava sahasında 65,000 feet irtifadaki hava durumu parametreleri alçalışın
başlayabilmesi için müsaade edilen değerlerde olmalıdır. Bu gereksinim, bir hava gemisinin iki ile beş gün
için 65,000 feet irtifada beklemesine neden olabilir.
Fırlatma işlemleri, tırmanışın 1000 feet/dakika ile gerçekleşmesine rağmen benzer gecikmelere neden
olabilir (Jamison, Sommer, & Porche, 2005).
2.3.9. Konuşlandırma Zamanı:
Kriz durumlarında yüksek irtifa hava araçlarının en kısa zamanda kullanılması istenebilir, ancak bu durumda
konuşlandırma zamanı düşünülmelidir. Bir yüksek irtifa hava aracının fırlatıldıktan sonra istenilen bölgeye
ulaşması günler sürebilir. Örneğin; Nevada bölgesinden (Las Vegas) fırlatılmış bir 30 knot hızındaki bir hava
gemisi rüzgârsız bir ortamda, Bakü (Azerbaycan) yakınlarındaki bir yer eşzamanlı istasyona yaz aylarında
ulaşması 8,5 gün, kış aylarında 45° kuzey enlemini kullanarak 10gün sürmektedir (Jamison, Sommer, &
Porche, 2005).
256
2.3.10. Diğer:
Bunun yanında yakın uzay araçları ultra-viyole radyasyon, şiddetli hava şartları ve diğer çevresel şartlar gibi
olumsuz koşullara karşı dayanıklı olmalıdır (Stephens, 2005).
2.4.Yakın Uzay Potansiyeli:
Son yirmi yıldır yakın uzayda istenen coğrafi bir pozisyonda kalabilen ya da manevra kabiliyeti olan yüksek
irtifa havadan daha hafif bir hava gemisi inşası konusunda ciddi bir ilgi vardır. Böyle bir araç gözetleme
kabiliyetlerini geliştirmesinin yanında çok uzak mesafelere uzanan iletişim ve bilgi servisi sağlama imkânı
tanıyabilir (Miller, Fesen, Hillenbrand, & Rhodes, 2014).
Bununla birlikte harp esnasında hava gemilerinin kullanımı ile iletişim ve gözetleme kabiliyetleri kuvvet
performansını önemli ölçüde arttırabilir. Hava gemileri daha kısa iletim mesafeleri, savaş alanını daha kısa
mesafelerde gözetleme ve yer hedeflerini takip gibi avantajları ile uyduları yedekleyebilir, uydu işlevini
yerine getirebilir (Jamison, Sommer, & Porche, 2005).
Yakın uzayın alt irtifalarında (65,000 feet civarında) nispeten hafif rüzgârlarda çalışan ve gelişiminin son
safhasında olan hava gemileri günümüzde bilim adamlarına dünya ve atmosfer hakkında eşsiz bilgi toplama
imkânı sunmaktadır (Miller, Fesen, Hillenbrand, & Rhodes, 2014). Uydulardan maliyet olarak çok daha uygun
olan yakın uzay hava araçları, uzay uygulamalarında ciddi değişikliklere sebep olabilir.
Uyduların uzaya giriş ihtimali her ne kadar daha kesin olsa da daha pahalı sistemlerdir ve esnekliği azdır.
Uçaklar 12 NM üstünde uçmazlar ve uydular 62 NM altında yörüngede kalmazlar. Günümüzde havacılık
sektörlerinde bu iki mesafe arasındaki “Yakın Uzay” denen bölgeyi aylarca havada kalabilen dayanıklı
havadan daha hafif insansız hava araçları ile kullanmak istenmektedir (Stephens, 2005).
2.4.1.Sabit Pozisyonda Veri Aktarımı:
Sabit bir pozisyonda sürekli gözetleme yapma, yakın uzay hava araçlarının karşılayabileceği önemli bir
ihtiyaçtır. Zamanla, IR (Infrared), Elektro-optik (Electro Optic-EO), Hiper Sektral Görüntüleme (Hiper Secrtal
Imagery-HSI) gibi farklı sensörlerle donatılmış yakın uzay araçları bir arazi hakkında bilgi toplanmasını,
bilgilerin karşılaştırılmasını ve analizini sürekli mümkün kılar. Karşılaştırmalar bazı değişiklikleri
belirginleştirir. Örneğin, bir karayolu boyunca yerleştirilmiş patlayıcıları ve çoklu sensörlerden sağlanan
füzyon verileri ile doğal örtüler altındaki hedefleri gösterme gibi (Jamison, Sommer, & Porche, 2005).
Irak Harekâtı ISR yeteneklerinin gerekliliğini göstermiştir. ABD Hava Kuvvetleri belirli bir mesafede, bir
noktada havada kalabilen bir yakın uzay aracına gereksinim duymuştur. Bu sayede 40 ya da 50 uydunun
yapacağı işi yedekleyen daha az maliyetli bir sistem olur ve harekât sahasına gerekli bilgiler daha kısa
zamanda aktarılır(Stephens, 2005).
Yüksek çözünürlüklü uydular alçak yörüngeye gereksinim duyarlar. Ancak alçak yörüngedeki yüksek
çözünürlüklü uydular keşif bölgesinde çok kısa bir zaman için bulunabilirler. Yakın uzay sistemleri aralıksız
kaplama alanı ile bu sorunu çözebilirler (Stephens, 2005).
2.4.2.ISR Yetenekleri:
Yakın uzay hava araçlarının uydular ve uçaklar arasındaki boşluğu dolduracağı değerlendirilmektedir. Pasif
gözetleme, keşif, iletişim ve yüksek çözünürlüklü geniş kaplama alanlı görüntüleme gibi bazı potansiyel
uygulamaları vardır (Jamison, Sommer, & Porche, 2005) (Tomme B. E., 2005). Aynı zamanda ISR gibi
yetenekleri daha hassas ve daha dayanıklı bir şekilde sunmaktadır (Stephens, 2005). Bu varsayım, bu irtifalar
arasını kullanmanın getireceği bazı faydalar vardır. Bunlar kısaca ISR olarak da bilinen;

Devamlı istihbarat
257

Gözetleme

Keşiftir (Young, Stephanie, & Pancotti, 2009).
Günümüz havacılığının harekât ihtiyaçları olan veri ağı röleleri, ISR yetenekleri, yakın uzay sayesinde harekât
bölgesine çok daha hızlı sağlanabilir. Aynı zamanda yakın uzay platformlarının uzay tabanlı platformların bazı
kabiliyetlerini daha düşük maliyet ve büyük bir esneklikle sağlama potansiyeli vardır (Young, Stephanie, &
Pancotti, 2009) (Stephens, 2005).
U-2 uçağı birçok iyileştirme ile yıllardır yüksek irtifa keşif sorumluluğundaki boşluğu doldurmaktadır. Ancak,
görev süreleri 10 saatten daha uzun olması mümkün değildir. Yakın uzay araçları gözlerini kırpmadan bir
bölgede aylarca kalabilir(Stephens, 2005). Lockheed U-2 uçağı, tasarımı Kelly Johnson tarafından yönetilen
bir ekip tarafından yapılan tek kişilik, tek motorlu, yüksek irtifa keşif uçağıdır. Uzun ve geniş kanatları ile
planör benzeri bir karakteristiği olan U-2, değişik tiplerde kamera ve algılayıcılar taşıyabilmektedir.
Yüksek irtifalarda uçan U-2; CIA, ABD Hava Kuvvetleri ve diğer malzeme üreticileri arasındaki bir işbirliği
sonucu ortaya çıkmıştır. U-2’nin topladığı bilgiler ABD istihbaratı açısından devrim niteliğinde olmuş ve
Sovyet faaliyetlerinin takip edilmesini sağlamıştır (Wikipedia, Lockheed U-2).
2.4.3.İletişim ve İletişim Mesafeleri:
Uydu haberleşmesi günümüzde uzak mesafelerde yapılmaktadır. Ancak askeri ya da sivil uydu haberleşmesi
ordunun tüm haberleşme ihtiyaçlarını karşılayamayabilir. Daha maliyet etkin olduğu kanıtlanabilirse, yüksek
irtifa hava gemileri uydu haberleşme sistemlerine alternatif olabilirler (Jamison, Sommer, & Porche, 2005).
ABD Hava Kuvvetleri Uzay Komutası Komutanı General W. Lord, “Air Force Association’s” dergisinin Şubat
2005 sayısına; “Balonlar, hava gemileri ya da buna benzer yakın uzay platformları atmosferin uzak
noktalarına kritik sistemleri, maliyet etkin, daha dayanıklı, hassas ve sürekliliği daha fazla bir şekilde
taşıyabilmektedir.” demiştir (Stephens, 2005).
Bilgi odaklı ve iletişim merkezli yeni bir kuvvet yapısına geçiş artık ordular için kaçınılmazdır. Gelecekte
kuvvetler daha dağınık olabilir. Bu durumda en önemli konu, iletişim mesafelerinin genişletilmesi olacaktır.
İletilmek istenen mesajlar kara, hava ve uzay arasında çok katmanlı bir iletişim ağı sayesinde iletilecektir
(Jamison, Sommer, & Porche, 2005).
İletişim mesafeleri de hem bu vasıtalar hem de uydular ile röle görmesi sayesinde uzatılabilir. Bunun yanı
sıra yakın uzay araçları görüş mesafesi kabiliyeti sayesinde yakın hava desteği görevlerinde karşılaşılan
koordinasyon sıkıntılarını çözebilecektir(Stephens, 2005).
Bir ileri hava kontrolörü bir hava taarruzunu yerden yönlendirirken hassas koordinat yayını yapabilmesi için
taarruz öncesinde mutlaka pilotla temas kurması gerekmektedir. Ancak pilot, hedef bölgesi yakınlarındayken
anten anteni görme prensibi ile çalışan telsizler kullanıldığında pilot ve kontrolörün çalışabilmesi için kısa bir
zaman vardır (Stephens, 2005).
Ancak balonlar ile yer kontrolörleri taarruzdan çok daha önce pilot ile gerekli konuşmaları yapabilirler. Bu
yakın hava desteği (YHD) görevlerinin verimliliğini ciddi şekilde arttıracak, aynı zamanda dinamik
görevlendirme ve hedeflemeyi mümkün kılacaktır. Yakın uzay sistemlerinin kullanımı ile anten anteni görme
prensibi ile çalışan telsizlerle yapılan çalışmalardaki zorlukların çoğu aşılacaktır (Stephens, 2005).
2.4.4.Uzaktan Algılama:
Dünya ve atmosferde, yer merkezli ya da uçak ölçümleri ve kaba çözünürlüklü uydu ölçümleri arasındaki
gözleteme boşluğunu dolduran bir hava gemisi devamlı, yüksek çözünürlüklü ölçüm sağlar. Bunun yanında
değişen atmosferin, dünyanın ekosisteminin, kıyı süreçlerinin, hava durumunun, üst troposferin ve alt
258
stratosfer süreçlerinin yerinde ve uzaktan algılama görüntülemesinin yapılması hava gemileri kullanılarak
mümkün olabilir (Miller, Fesen, Hillenbrand, & Rhodes, 2014).
Yakın uzay araçları yakıt tüketimi ve yörüngesel mekaniklerle kısıtlanmadığı için uçaklar ve Alçak Dünya
Yörüngesine (LEO) göre bazı avantajlar barındırır. Yakın uzay araçları bazı radar uygulamalarında sürekli
izleme gibi bazı potansiyel avantajları barındırır. Yakın uzay araçları mikrodalga uzaktan algılama
uygulamaları için uydular ve uçaklar arasındaki boşluğu dolduracağı konusu incelenmektedir. Aynı zamanda
pasif gözetleme, keşif ve yüksek çözünürlüklü geniş tarama alanlı görüntüleme gibi potansiyel uygulama
alanları da vardır. Kendilerine verilen operasyonel esneklikle, yakın uzay araçlarının radarları uzay radarları
ve uçak radarları arasındaki boşluğu tamamlayabilir (Wang, 2011).
2.4.5. Geniş Kapsama Alanı:
Kapsama alanı yakın uzay araçlarının bulundukları irtifadan yeryüzüne etkilerinin sağlanabileceği bölgedir.
Aşağıdaki şekilde iki temsili irtifadan yakın uzay araçlarının kapsama alanları gösterilmiştir. Bunlardan biri
Washington DC, diğer Colorado Springs üzerindedir.
Şekil-2: Yakın Uzay Araçları Kapsama Alanı
Kaynak: (Tomme B. E., 2005).
3. SONUÇ VE TARTIŞMA:
Uluslararası ilişkilerde caydırıcılık unsuru olan uzay/yakın uzay faaliyetleri, günümüzde ülkelerin ekonomik ve
askeri imkânları açısından büyük bir önem kazanmıştır. Savaşın dördüncü boyutu olan uzayda faaliyetlerin
öneminin gün geçtikçe arttığı aşikârdır.
Bir hava kuvveti, hava gücünün değişen ve gelişen şartlarına uyum sağlamalıdır. Bu şartlara uyum
sağlamanın farklı yöntemleri mevcuttur. Bunlardan ilki, günümüz havacılığının mevcut teknolojilerini
yakalama çabasıdır ki bir çözüm yolu olarak görülse de, bu durum havacılık teknolojilerinde takip eden
259
pozisyonda bulunulmasına sebep olabilir. Bir diğeri ise geleceği öngörme kabiliyeti ve uygulama yeteneği
olması ya da ikisinin birlikte uygulanmasıdır.
Bu sebeple uzayın maliyetli teknolojisine karşın, yakın uzayın devamlılık, uzay sistemleri ile olan benzer
faydaları ve maliyet etkinliği göz önünde bulundurulduğunda hava gücü için yakın uzay araçlarının kazanımı
ve kullanımı kaçınılmaz olmaktadır.
Yakın uzay denen bölgenin son bir kaç yıla kadar ihmal edildiği göze çarpmaktadır. Ancak bu alandaki
çalışmalarda gözle görülen bir artış söz konusudur. Şüphesiz ki bu artışın sebebi kontrollü ticari hava sahası
ile uzay arasındaki yakın uzay bölgesinin, havacılığın mevcut kabiliyetlerini iyileştirebilecek ve yeni
gereksinimlerini karşılayabilecek potansiyele sahip olmasıdır.
Yakın uzay kullanımının harekâta etkileri değerlendirildiğinde yakın uzay araçlarının süreklilik, ISR
kabiliyetlerine olan pozitif etkisi, iletişim kabiliyetini iyileştirmesi ve kapsama alanının genişliği özellikleri ön
plana çıkmaktadır. İletişim mesafelerindeki azalma ile erişim kolaylığı sağlamaktadır. Yakın uzay araçları
yüksek çözünürlüklü görüntüleme ile bir uçağa çok yakın değerlerde görüntü elde edilmesini mümkün
kılmaktadır. İyonosferin altında oluşu, süreklilik, düşük maliyet, esneklik, istasyon üzerinde sabit kalma gibi
faydaları yakın uzay platformlarının eşsiz faydalarından bazılarıdır. Aynı zamanda düşük radar kesit alanı ile
tespit edilmesi oldukça zordur ki mevcut hava savunma şemsiyesinin üzerinde uçmaktadır. Çok düşüt
süratlerde uçması, tespit edilmesini zorlaştıran bir diğer etkendir.
Bununla birlikte yakın uzay yeteneklerinin kazanılması savaşta farkındalığın sağlanması için bir gerekliliktir.
Gelişmiş haberleşme sistemlerinin yanında uydular, uçaklar ve yer unsurları arasında röle yapabilme imkânı
harp esnasında bir kuvvete önemli katkılar sağlayabilir.
Yakın uzay hava gücü açısından stratejik bir ana faaliyet alanıdır. Mevcut yakın uzay kabiliyetlerinin kuvvet
yapısına entegrasyonu, kritik ihtiyaçların karşılanmasını sağlayabilir. Hava sahasının, yakın uzayın ve uzay
kabiliyetlerinin birlikte ve koordinasyon halinde kullanımı önem arz etmektedir. Bu ancak hava sahası ile
uzay arasındaki göz ardı edilmiş faaliyet alanını etkin bir şekilde kullanarak sağlanabilir.
Sonuç olarak yakın uzay hava araçları geniş kapsama alanlarında yüksek çözünürlüklü görüntüler ve izleme
kabiliyeti ile anlık istihbarat ihtiyaçlarını karşılayabilecek niteliktedir. Bununla birlikte hassa görüntüleme,
telsiz rölesi ile artan iletişim, pasif radar, hareketli hedef takip, taktik seyrüsefer ve hatta taarruz gibi birçok
yeteneğin aynı platformda bir arada sağlayabilecek yakın uzay hava araçları hava ve diğer harekât tiplerinde
önemli derecede katkıda bulunacağı değerlendirilmektedir.
KAYNAKÇA
Córdoba, D. (tarih yok). FAI. Aralık 14, 2014 tarihinde Fédération Aéronautique Internationale, FAI:
http://www.fai.org/icare-records/100km-altitude-boundary-for-astronautics adresinden alındı
Cottingham, J. L. (2010). Impact of a Biologically-Inspired Tail Assembly on Drag Reduction For Lighter-ThanAir Near Space Platforms. UMI.
Groeger, L. (2011, Ocak 1). Gallery: The Blimps of War. Ocak 11, 2015 tarihinde www.wired.com:
http://www.wired.com/2011/08/gallery-blimps-of-war/ adresinden alındı
Guzik, T. G. (2015). The High Altitude Student Platform (HASP) as a model multi-payload balloon platform.
Aerospace Conference, 2015 IEEE (s. 1-10). Big Sky, MT: IEEE.
260
Jamison, L., Sommer, G. S., & Porche, I. R. (2005). High-Altitude Airships for the Future Force Army. RAND
Arroyo Center.
Jenn, P. (tarih yok). IONOSPHERIC WAVE PROPAGATION. Aralık 14, 2014 tarihinde Dr. David C. Jenn Com.:
http://www.dcjenn.com/EC3630/Ionosphere(v1.5).pdf adresinden alındı
Knoedler, A. J. (2005, Kasım). Lowering the High Ground: Using Near-Space Vehicles for Persistent ISR.
Alabama: Center for Strategy and Technology Air War College, Air University.
Locheed U-2 Aircraft. (tarih yok). Aralık 14, 2014 tarihinde Military Today: http://www.militarytoday.com/aircraft/lockheed_u2_images.htm adresinden alındı
Miller, S., Fesen, R., Hillenbrand, L., & Rhodes, J. (2014). AIRSHIPS: A New Horizon for Science. Pasadena, CA:
The Keck Institute for Space Studies.
Miller, T. (2014, Ocak). NASA. Aralık 12, 2014 tarihinde NASA:
http://www.nasa.gov/centers/dryden/Features/globalhawk_attrex.html adresinden alındı
Stephens, H. (2005, Temmuz). Near-Space. Air Force Magazine.
Tomme, B. E. (2005). The paradigm shift to effects-based space: Near-space as acombat effects enabler. AL:
Airpower Research Institute.
Tomme, E., & Dahl, S. (2005). Balloons in Today's Military? Air Space & Power Journal.
Treaty on Principles Governing the Activities of States in the Exploration and Use of Outer Space, I. t. (1967,
Ekim 10). Audiovisual Library of International Law. Kasım 15, 2014 tarihinde www.legal.un.org:
http://legal.un.org/avl/ha/tos/tos.html adresinden alındı
Wang, W.-Q. (2011). Near-Space Remote Sensing Potential and Challanges. New York: Springer.
Wang, W.-Q. (2011, Nisan). Near-Space Vehicles:Supply a Gap between Satellites and Airplanes for Remote
Sensing. IEEE A&E SYSTEMS MAGAZINE.
Wang, W.-Q. (2011a, Nisan). Near-Space Vehicles:Supply a Gap between Satellites and Airplanes for Remote
Sensing. IEEE A&E SYSTEMS MAGAZINE.
Wang, W.-Q., Cai, J., & Peng, Q. (2009, Haziran). Conceptual Design of Near-SpaceSynthetic Aperture Radar
For High-Resolution and Wide-Swath Imaging. Aerospace Science and Technology.
Wikipedia. (tarih yok). Ionosphere. Aralık 1, 2014 tarihinde Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Ionosphere adresinden alındıWikipedia. (tarih yok). Lockheed U-2. Aralık 3,
2014 tarihinde Wikipedia: http://tr.wikipedia.org/wiki/Lockheed_U-2 adresinden alındı
Young, M., Stephanie, K., & Pancotti, A. (2009). An Overview of Advanced Concepts for Near-Space Systems.
261